JP5490233B2 - 三次元容器又は構造物を形成する工具 - Google Patents

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Description

本開示は、食品又は他の製品を保持、収容又は準備するために用いることができる物品、部材、構造物又は容器に材料を形成する工具及び方法に関する。
[関連出願の相互参照]
本願は、2009年6月17日に出願された米国仮特許出願第61/187,849号の優先権を主張するものである。
[参照による援用]
2009年6月17日に出願された米国仮特許出願第61/187,849号は、その全体が全ての目的でここに参照されることで援用される。
一態様では、本開示は、概して、ブランクから容器を形成する工具に関する。工具は、容器に形成するためにブランクを工具に位置付けるブランク位置付け特徴部を有する。
一態様では、本開示は、概して、ブランクから容器を形成する工具に関する。当該工具は、第1の工具アセンブリと第2の工具アセンブリとを備える。第1の工具アセンブリと第2の工具アセンブリの少なくとも一方は、ブランクが第1の工具アセンブリと第2の工具アセンブリとの間に受け入れられる当該工具の開位置と、ブランクが容器に形成される当該工具の閉位置との間で移動可能である。ブランク位置決めシステムが第1の工具アセンブリと第2の工具アセンブリの少なくとも一方に隣接している。ブランク位置決めシステムは、ブランクが工具の開位置において第1の工具アセンブリと第2の工具アセンブリとの軸方向に位置合わせされる位置合わせ位置にブランクを位置決めする特徴部を有する。
別の態様では、本開示は、概して、ブランクから容器を形成する工具において用いるブランク位置決めシステムに関する。工具は第1の工具アセンブリと第2の工具アセンブリを有する。第1の工具アセンブリと第2の工具アセンブリの少なくとも一方は、ブランクが第1の工具アセンブリと第2の工具アセンブリとの間に受け入れられる工具の開位置と、ブランクが容器に形成される工具の閉位置との間で移動可能である。ブランク位置決めシステムは、第1の工具アセンブリと第2の工具アセンブリの少なくとも一方と隣接するブランク給送テーブルであって、ブランクが工具の開位置において第1の工具アセンブリと第2の工具アセンブリとの軸方向に位置合わせされる位置合わせ位置にブランクを位置決めするためのものである、ブランク給送テーブルを備える。
別の態様では、本開示は、概して、ブランクから容器を形成する方法に関する。当該方法は、第1の工具アセンブリと、第2の工具アセンブリと、ブランク位置決めシステムとを備える工具を得ることと、容器に形成されるべきブランクを得ることと、第1の工具アセンブリと第2の工具アセンブリの少なくとも一方を工具の開位置に位置決めすることと、ブランクをブランク位置決めシステムに搬送することとを含む。当該方法は、ブランク位置決めシステムの特徴部を作動することであって、ブランクが第1の工具アセンブリと第2の工具アセンブリとの軸方向に位置合わせされる、第1の工具アセンブリと第2の工具アセンブリとの間にブランクを位置決めする、作動することを含む。ブランクを搬送することは、ブランクを工具アセンブリの上流端部から移動させることを含む。当該方法は、第1の工具アセンブリと第2の工具アセンブリの少なくとも一方を工具の閉位置に位置決めするとともにブランクを工具アセンブリ間でプレスしてブランクを容器に形成することを含む。
当業者は、以下に挙げる図面を参照しながら種々の更なる実施形態の以下の詳細な説明を読むことで、それらの実施形態の上述の利点並びに他の利点及び利益が分かるであろう。
一般的慣行に従い、以下に説明する図面の種々の特徴部は必ずしも原寸に比例して描かれていない。本開示の実施形態をより明確に例示するため、図面中の種々の特徴部及び部材の寸法は拡大又は縮小可能とする。
本開示の一実施形態の形成用工具の断面図である。 図1の下側工具アセンブリの断面図である。 下側工具アセンブリの斜視図である。 下側工具アセンブリのブランク給送テーブルの上面図である。 図4Aのブランク給送テーブルの側面図である。 図4Aの平面4C−4Cに沿ったブランク給送テーブルの断面図である。 ブランクを構造物に形成する種々の位置決め及びステップを示す、形成用工具の断面図である。 ブランクを構造物に形成する種々の位置決め及びステップを示す、形成用工具の断面図である。 ブランクを構造物に形成する種々の位置決め及びステップを示す、形成用工具の断面図である。 ブランクを構造物に形成する種々の位置決め及びステップを示す、形成用工具の断面図である。
図面全体を通じて、対応する部品には対応する参照符号が付されている。
本開示は、概して、材料、パッケージ、部材、物品、容器、並びにそのような材料、パッケージ、部材、物品及び容器を作製する方法の種々の態様に関する。幾つかの異なる特徴、態様、実施態様及び実施形態が提供されるが、本開示の種々の特徴、態様、実施態様及び実施形態の多くの相互関係、それらの組み合わせ、及び変更形態が本明細書によって意図される。示されている1つの実施形態では、本開示は、例えば電子レンジ内で食品を加熱又は調理するための容器を形成することに関する。しかし、他の実施形態では、本開示は、マイクロ波調理には用いられない物品又は容器を形成することに関するものとすることができる。
本開示は、食品を加熱又は調理するときに用いるのに好適な容器C(図8)を形成するための形成用工具1を含む。容器Cは、以下の米国特許及び米国特許出願において開示されている容器と同様であるものとすることができる:米国特許第7,365,292号、米国特許出願公開第2005/0109653号、同第2008/0047958号、同第2008/049048号、及び同第2007/0262487号(上記文献は全ての目的でここに参照されることで援用される)。また、本開示の形成用工具1は、上述の特許及び公開特許出願において開示されている種々の形成用工具及び形成特徴部のいずれかと同様の特徴部を有することができる。
示されている実施形態では、形成用工具1は、上側(第1の)工具アセンブリ3及び下側(第2の)工具アセンブリ5を含む。上側工具アセンブリ3及び下側工具アセンブリ5は、ブランクBを三次元容器に形成するようにアセンブリの中心軸A1に沿って縦方向Zに独立して移動可能である。上側工具アセンブリ3及び下側工具アセンブリ5は、横方向Xに進行しているブランクBが形成プロセスの前に上側工具アセンブリ及び下側工具アセンブリ間に位置付けられるために、これらのアセンブリ間に隙間G(図5及び図6)を形成するよう、図1に示される位置から縦方向Zに移動することが理解される。示されている実施形態では、上側工具アセンブリ3及び下側工具アセンブリ5は、概ね楕円形の底部壁BW、及び容器の概ね楕円形のキャビティCVを形成する上方に延在する側壁Sを有する容器C(図8)を形成するように構成されている。上側形成用工具アセンブリ3及び下側形成用工具アセンブリ5は、他の三次元形状を有する容器(例えば、円形の底部壁/キャビティを有する容器、矩形の底部壁/キャビティを有する容器等)を形成するように別様に構成することもできる。容器Cは、形成用工具1においてブランクBから形成した後で、形成用工具から排出させてX方向に更に移動させ、更なる形成プロセス若しくは成形プロセスに付すことができるか、又は本開示の範囲から逸脱することなく更に取り扱うことができる。
示されている実施形態では、下側工具アセンブリ5は、当該下側工具アセンブリの第1の軸方向端面11を形成するノーズ9を有する。ノーズ9は、軸方向面11から下方に延在する側面17を有する。ノーズ9は、ガイドブシュ21に接続されている円筒形シャフト19を有する。下側工具アセンブリ5は、シャフト19及びガイドブシュ21を移動可能に受け入れる中心孔27を有するベースプレート25を含む。示されている実施形態では、ノーズ9は、ばね31によって作用がもたらされるように、ベースプレート25へ接続されている。ドローリング29が、ベースプレート25に隣接して位置し、ベースプレート25の外周の周りに延在する。下側工具アセンブリ5は、ベースプレート25を支持する底部プレート33を含む。一実施形態では、ドローリング29は、底部プレート33及びベースプレート25に対してZ方向に移動可能である。図3に示されるように、下側工具アセンブリ5は、ブランクがX方向に給送又は搬送されてくる上流端部32と、ブランクから形成された容器Cが工具1から排出されて包装及び/又は更なる加工のために更に搬送される下流端部34とを有する。工具は、上流端部32及び下流端部34が本開示から逸脱することなく別様に位置決めされるように別様な向きにすることができることが理解される。
示されている実施形態では、工具1は、当該工具の概ね上流端部32において下側工具アセンブリ5に取り付けられるブランク位置決めシステム121を備える。一実施形態では、ブランク位置決めシステム121は、ブランクBをガイドするとともに、ブランクの進行方向(X方向)に対して垂直なY方向(図3)へのブランクの移動を阻止するように下側工具アセンブリ5の両側に取り付けられている第1のブランクガイド37を備える。第1のブランクガイド37は各々、それぞれの上流端部39及びそれぞれの下流端部41を有する。示されている実施形態では、ブランク位置決めシステム121は、ドローリング29の外面及び第1のブランクガイド37のそれぞれの上流端部39に隣接して位置する中間ブランクガイド43を含む。示されている実施形態では、中間ブランクガイド43は、第1のブランクガイド37に対して角度をなしており、それぞれの上流端部45及び下流端部47を有する。示されている実施形態では、下側工具アセンブリ5は、中間ブランクガイド43の下流端47に隣接して位置する出口ガイド51を備える。出口プレート55が、ドローリング29の下流側に位置し、出口ガイド51間にある。一実施形態では、出口ガイド51は、第1のブランクガイド37に対して概ね平行で平面的な関係にあるように位置決めされるが、第1のブランクガイドから内方に離間しており、X方向に第1のブランクガイドよりも小さい距離だけ離れている。示されている実施形態では、第1のブランクガイド37、中間ブランクガイド43及び出口ブランクガイド51は、ノーズ9の軸方向端面11から上方に延在するとともに当該軸方向端面11に対して概ね垂直である、概ね矩形のプレートである。ブランクガイド37、43、51は、本開示から逸脱することなく代替的に成形、配置及び/又は位置付けすることができる。
示されている実施形態では、ブランク位置決めシステム121は、下側工具アセンブリ5の上流側に位置するブランク給送テーブル61を備える。ブランク給送テーブル61は、支持部63によって下側工具アセンブリ5の底部プレート33の上方で支持されている。ブランク給送テーブル61は図4A乃至図4Cに詳細に示されている。ブランク給送テーブル61は、概ね平坦な上流端面65、上側表面又は上側面67、下側表面又は下側面69、下流端面71及び2つの対向する側面73を有する。対向する側面73は、第1のブランクガイド37のぞれぞれの1つと隣接している。示されている実施形態では、下流端面71は、給送テーブル61の中心線CLに位置する概ね矩形の切欠部75と、当該矩形の切欠部からそれぞれ延びる2つの弓状部分77とを有する。一実施形態では、下流端面71の2つの弓状部分77の各々は、底面69から概ね垂直に延在する下側部分81と、当該下側部分から上面67まで(図4Cの断面で)輪郭に沿った斜めに延びる上側部分83とを含むブランクガイド面80を含む。示されている実施形態では、ブランクガイド面80の上側部分83は、給送テーブル61の平坦な上面67に対して少なくとも約60度の角度に位置決めされている。しかし、上側部分83は、本開示から逸脱することなく別様に(例えば上面67に対して60度以上又は60度以下傾斜させて)成形及び/又は配置することができる。ブランク給送テーブル61は、本開示から逸脱することなく別様に成形、配置及び/又は位置決めすることができる。
示されている実施形態では、上側工具アセンブリ3は、容器Cの形状に対応するように概ね成形されるリセス93を有するキャビティブロック又はキャビティ91を含む。クランプリング97が、キャビティブロック91の外側半径方向面に隣接して位置する。クランプリング97は、ベースプレート98に機能的に接続されている。上側工具アセンブリ3は、本開示から逸脱することなく別様に成形、配置及び/又は構成することができ、本明細書において図示及び記載されている構成要素よりも多いか又は少ない構成要素を有することができる。
示されている実施形態では、下側工具アセンブリ5は、第1のブランクガイド37、中間ブランクガイド43及びブランク給送テーブル61を備える、形成用工具アセンブリ1の上流端のブランク位置決めシステム121を含む。ブランク位置決めシステム121は、ブランクBを容器Cに形成する前にブランクBをX方向及びY方向に正確に位置決めすることを提供する。一実施形態では、ブランクBは、概ね楕円形であり、ブランク給送テーブル61を横切って摺動し、ブランク位置決めシステム121によって下側形成用工具アセンブリ5の上方の適切な位置になるように位置決めされてから容器にプレス成形される。
ブランクから容器Cを形成する方法を以下で説明する。本開示の容器は、ブランクBを形成用工具アセンブリ1内に給送すること及びブランクをプレスして容器に成形するように当該アセンブリを動作させることによってブランクから形成される。ブランクBは、容器Cの形成を容易にするために湿らせることができる。隙間Gを形成するように上側工具アセンブリ3及び下側工具アセンブリ5を分離させた後で(図5)、ブランクBは、ブランク給送プレート61を横切って摺動し、ブランク位置決めシステム121の第1のブランクガイド37及び中間ブランクガイド43によって上側工具アセンブリ3及び下側工具アセンブリ5間に位置決めされる。コンベヤーベルト(図示せず)等の搬送機構又は他の好適な材料取扱い機構が、矢印A1の方向へ上側工具アセンブリ3と下側工具アセンブリ5との間の適切な位置にブランクBを搬送する。上側工具アセンブリ3及び下側工具アセンブリ3の完全に開いた位置では、ブランクは、下側工具アセンブリのノーズ9の軸方向端面11及びドローリング29によって支持される。
ブランクBがブランク位置決めシステム121によって下側工具アセンブリの上方の適切な中心位置に位置決めされた後で、上側工具アセンブリ3が、下側工具アセンブリ5に向かう下方移動を開始するように作動される。ブランクBは、容器Cの三次元形状にプレスされるようにノーズ9とキャビティブロック91との間でプレスされる(図7及び図8)。
ブランク位置決めシステム121のX方向及びY方向の位置制御は、概ね楕円形のブランクから物品を形成する能力に加えて、楕円形以外のブランクから任意の三次元物品又は容器を形成する上で有利であるものとすることができる。例えば、形成用工具1は、適当なサイズ及び形状のブランクから別様に成形されるキャビティ(例えば円形、正方形、矩形等)を有する容器を形成することができる。一実施形態では、容器は、底部壁及び少なくとも1つの側壁を有するトレー等の三次元容器とすることができる。
容器Cを成形した後で(図7)、上側工具アセンブリ3は上昇されて容器Cは工具アセンブリ1から取り出され(図8)、それによって、容器は工具アセンブリの下流端部から出ることで出口プレート55によって支持され、出口ガイド51によってガイドされる。容器は、更なる加工、包装及び/若しくは出荷のために、又は完成した食品パッケージに組み立てるために搬送機構(例えばコンベヤーベルト)によってX方向に更に搬送することができる。示されている実施形態では、テーブルT又は支持面が出口プレート55に隣接しているが、テーブルTは、容器Cを更に搬送する搬送機構の一部とすることができる。
一実施形態では、上側工具アセンブリ3及び下側工具アセンブリ5は、米国インディアナ州マリオンのPeerless Machine & Tool Corporationによって製造されているタイプの機械(図示せず)に約45度の角度で取り付けることができる。この機械は、本開示の工具アセンブリ3、5を十分に開閉するために主要な圧縮力を提供する。機械による工具アセンブリ3、5の開閉によって三次元物品又は容器Cが形成される。他のタイプの機械では、工具アセンブリ3、5は、代替的な向き(例えば逆さま又は横にして)で動作することが可能となるように改造/変更することができる。本明細書において図示及び/又は説明されている工具アセンブリ3、5の動作位置は本開示の範囲を限定することは意図されないことを理解するべきである。
上述したように、本開示の例示的な実施形態によると、容器は、サセプタ等のマイクロ波相互作用部材を有することができるマイクロ波相互作用材料を含むことができる。容器は、上述され、ここに参照されることによって援用される米国特許及び公開特許出願のいずれかに開示されているようなマイクロ波相互作用部材又は材料を含むことができる。代替的には、マイクロ波相互作用材料は、より詳細に以下で説明するように任意の他のタイプのマイクロ波相互作用部材、材料、並びに/又はマイクロ波相互作用部材及び材料の種々の組み合わせを含むことができる。マイクロ波相互作用部材及び材料は、本開示の範囲から逸脱することなく容器から省くことができる。
本開示の上記説明は、種々の例示的な実施形態を例示し説明するものである。本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、種々の追加、変更、変形等を例示的な実施形態に対して行うことができる。上記説明に含まれるか又は添付図面に示されている全ての事項が、限定的な意味ではなく例示として解釈されることが意図される。さらに、本開示は、本開示の選択された実施形態のみを図示及び説明しているが、本開示は、種々の他の組み合わせ、変更形態、及び環境で用いることが可能であり、本明細書で述べられているような発明概念の範囲内の変形若しくは変更、上記教示と同等の変形若しくは変更、及び/又は関連技術分野の技術若しくは知識内にある変形若しくは変更を行うことが可能である。さらに、各実施形態の特定の特徴部及び特徴を、選択的に入れ替えて、本開示の他の説明された実施形態及び説明されていない実施形態に適用することができる。

Claims (22)

  1. ブランクから容器を形成する工具であって、
    第1の工具アセンブリと、
    第2の工具アセンブリであって、前記第1の工具アセンブリと該第2の工具アセンブリの少なくとも一方は、前記ブランクが前記第1の工具アセンブリと該第2の工具アセンブリとの間に受け入れられる該工具の開位置と、前記ブランクが前記容器に形成される該工具の閉位置との間で移動可能である、第2の工具アセンブリと、
    前記第1の工具アセンブリと前記第2の工具アセンブリの少なくとも一方に隣接するブランク位置決めシステムであって、前記ブランクが該工具の前記開位置において前記第1の工具アセンブリと前記第2の工具アセンブリとの軸方向に位置合わせされる位置合わせ位置に前記ブランクを位置決めする特徴部を有する、ブランク位置決めシステムと、
    前記ブランク位置決めシステムから下流方向に位置決めされている一対の出口ガイドであって、前記容器が前記工具アセンブリを出るときに該容器を位置決めする、一対の出口ガイドと、
    を備える、工具。
  2. 前記ブランク位置決めシステムは、前記第1の工具アセンブリと前記第2の工具アセンブリの少なくとも一方と隣接するブランク給送テーブルを備える、請求項1に記載の工具。
  3. 前記ブランク給送テーブルは、上流端面と、下流端面と、対向する側面と、上側面と、下側面とを有する、請求項2に記載の工具。
  4. 前記ブランク給送テーブルは、前記上側面に隣接する、輪郭に沿った上側部分を含むブランクガイド面を有する、請求項3に記載の工具。
  5. 前記ブランクガイド面は前記下側面に隣接する下側部分を含み、前記ブランクガイド面の前記上側部分は前記上側面から前記下側部分へ下方に延在する、請求項4に記載の工具。
  6. 前記ブランク位置決めシステムは、ブランク給送テーブルに隣接する一対の第1のブランクガイドを備え、該一対の第1のブランクガイドの各々は、前記ブランク給送テーブルの前記上側面の上方に延在する、請求項3に記載の工具。
  7. 前記一対の第1のブランクガイドの各々は、前記第1の工具アセンブリと前記第2の工具アセンブリの少なくとも一方に取り付けられている実質的に矩形のプレートを含む、請求項6に記載の工具。
  8. 前記ブランク位置決めシステムは、前記一対の第1のブランクガイドから下流方向に位置決めされる一対の中間ブランクガイドを備え、該一対の中間ブランクガイドの各々は、前記一対の第1のブランクガイドのそれぞれに対して角度を成して位置決めされる、請求項6に記載の工具。
  9. 前記一対の中間ブランクガイドの各々は、前記第1の工具アセンブリと前記第2の工具アセンブリの少なくとも一方に取り付けられている実質的に矩形のプレートを含む、請求項8に記載の工具。
  10. 前記一対の出口ガイドの各々は、前記第1の工具アセンブリと前記第2の工具アセンブリの少なくとも一方に取り付けられている実質的に矩形のプレートを含む、請求項1に記載の工具。
  11. 前記一対の出口ガイドの各々の間に位置決めされる出口プレートを更に備え、該出口プレートは、前記容器が前記工具アセンブリを出るときに該容器を支持するためのものである、請求項1に記載の工具。
  12. 前記第1の工具アセンブリは、前記容器の少なくとも一部に実質的に対応するような形状の外面を有するノーズを備え、前記第2の工具アセンブリは、前記容器の少なくとも一部に対応するような形状のリセスを有するキャビティブロックを備え、前記ノーズと前記キャビティブロックは、該ノーズが該キャビティブロック内に少なくとも部分的に受け入れられると、前記ブランクから前記容器を形成するように協働する、請求項1に記載の工具。
  13. ブランクから容器を形成する方法であって、
    第1の工具アセンブリと、第2の工具アセンブリと、ブランク位置決めシステムと、前記ブランク位置決めシステムから下流方向に位置決めされる一対の出口ガイドとを備える工具を得ることと、
    前記容器に形成されるブランクを得ることと、
    前記第1の工具アセンブリと前記第2の工具アセンブリの少なくとも一方を前記工具の開位置に位置決めすることと、
    前記第1の工具アセンブリと前記第2の工具アセンブリとの間に前記ブランクを位置決めするために、前記ブランクを前記ブランク位置決めシステムに搬送して該ブランク位置決めシステムの特徴部を作動することであって、前記ブランクは前記第1の工具アセンブリと前記第2の工具アセンブリとの軸方向に位置合わせされ、該ブランクを搬送することは、前記ブランクを前記工具アセンブリの上流端から移動させることを含む、搬送して作動することと、
    前記第1の工具アセンブリと前記第2の工具アセンブリの少なくとも一方を前記工具の閉位置に位置決めし、前記ブランクを前記工具アセンブリ間でプレスして該ブランクを前記容器に形成することと、
    前記ブランクから形成された前記容器を前記工具から排出し、前記容器を前記工具の下流端において前記一対の出口ガイドによってガイドすることと、
    を含む、方法。
  14. 前記ブランク位置決めシステムは、前記第1の工具アセンブリと前記第2の工具アセンブリの少なくとも一方と隣接するブランク給送テーブルを備える、請求項13に記載の方法。
  15. 前記ブランク給送テーブルは、上流端面と、下流端面と、対向する側面と、上側面と、下側面とを有する、請求項14に記載の方法。
  16. 前記ブランク給送テーブルは、前記上側面に隣接する、輪郭に沿った上側部分を含むブランクガイド面を有する、請求項15に記載の方法。
  17. 前記ブランクガイド面は前記下側面に隣接する下側部分を含み、前記ブランクガイド面の前記上側部分は前記上側面から前記下側部分へ下方に延在する、請求項16に記載の方法。
  18. 前記ブランク位置決めシステムは、ブランク給送テーブルに隣接する一対の第1のブランクガイドを備え、該一対の第1のブランクガイドの各々は、前記ブランク給送テーブルの前記上側面の上方に延在する、請求項15に記載の方法。
  19. 前記ブランク位置決めシステムは、前記一対の第1のブランクガイドから下流方向に位置決めされる一対の中間ブランクガイドを備え、該一対の中間ブランクガイドの各々は、前記一対の第1のブランクガイドのそれぞれに対して角度を成して位置決めされる、請求項18に記載の方法。
  20. 前記工具は、前記一対の出口ガイドの各々の間に位置決めされる出口プレートを更に備え、前記容器を排出することは、前記容器を前記出口プレート上で支持することを更に含む、請求項13に記載の方法。
  21. 前記第1の工具アセンブリは、前記容器の少なくとも一部に実質的に対応するような形状の外面を有するノーズを備え、前記第2の工具アセンブリは、前記容器の少なくとも一部に対応するような形状のリセスを有するキャビティブロックを備え、前記ノーズと前記キャビティブロックは、該ノーズが該キャビティブロック内に少なくとも部分的に受け入れられると、前記ブランクから前記容器を形成するように協働する、請求項13に記載の方法。
  22. 前記第1の工具アセンブリは、前記容器の少なくとも一部に実質的に対応するような形状の外面を有するノーズを備え、前記第2の工具アセンブリは、リセスを有するキャビティブロックを備え、前記ブランクを前記工具アセンブリ間でプレスして該ブランクを前記容器に形成することは、前記ブランクを前記ノーズと前記キャビティブロック間でプレスして該ブランクを前記容器に形成することを含む、請求項13に記載の方法。
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